Променящи формата роботи като тези може да са точно това, от което се нуждаем, за да изследваме Титан
Когато става въпрос за изследване на космоса, роботите вършат по-голямата част от работата. Тази тенденция ще продължи, докато изпращаме мисии на повърхностите на световете все по-навътре в Слънчевата система. Но за да бъдат роботите ефективни в предизвикателните среди, които трябва да изследваме – като луната на Сатурн Титан – имаме нужда от по-способни роботи.
Нов робот, който НАСА разработва, може да бъде следващата стъпка в роботизираното изследване.
Луната на Сатурн Титан е в списъка с потенциални цели за изследване на всеки планетарен учен. Но всяка мисия до Титан ще трябва да се бори със среда, различна от всяка друга: студени температури, криовулкани , пещери, езера и морета — и дъжд — от течни въглеводороди. В тази среда роувър в стил MSL Curiosity ще се бори.
НАСА, винаги агенция, която гледа към бъдещето, работи върху нещо, което може да отговори на предизвикателствата на Титан: робот за промяна на формата, съставен от множество по-малки роботи, които могат да се сглобяват самостоятелно.
Заради практичността, те го наричат Shapeshifter.
Shapeshifter не е един робот, а няколко. Наричат ги „коботи“ и отделните коботи могат да летят, да се търкалят по земята и да плуват, докато са потопени. Това прави Shapeshifter подходящ за изследване на Титан, единственият друг свят в Слънчевата система с течност на повърхността.
В илюстрацията на този художник за това как Shapeshifter може да работи върху Титан, роботът се разделя на отделни роботи, които могат да изследват водопад от въздуха. Кредит на изображението: НАСА/JPL-Caltech/Мерилин Флин
Технологът по роботика Али Ага е главен изследовател на JPL за Shapeshifter. В прессъобщение той каза: „Имаме много ограничена информация за състава на повърхностния скалист терен, метанови езера, криовулкани – потенциално имаме всичко това, но не знаем със сигурност. Така че помислихме как да създадем система, която е гъвкава и способна да преминава през различни типове терен, но и достатъчно компактна, за да се изстреля с ракета.
Екипът зад Shapeshifter включва изследователи от университетите Станфорд и Корнел. Когато разработиха концепцията за самосглобяващ се робот, направен от по-малки роботи, те ги нарекоха „коботи“. Когато отделните коботи се съединят в едно, прототипът се търкаля по повърхността като нещо като огромно колело за хамстер. Когато мисията го изисква, отделните коботи могат да се отделят от цялото и да летят или да плуват към целите си. Поне така е предвидено в този ранен, 3D отпечатан прототип, тестван в JPL.
Тестваната в момента версия на Shapeshifter е полуавтономна, но ако идеята се осъществи, тя ще трябва да се сглоби самостоятелно, без да чака индивидуални инструкции от Земята. С напредъка в AI и роботиката, това вероятно е точно зад ъгъла.
Илюстрация на малките роботи, които образуват Shapeshifter. Наречени „коботи“, всеки от тях има витло за летене и може да се комбинира, за да образува сфера, търкаляща се по земята, за да пести енергия. Кредит на изображението: NASA/JPL-Caltech
Shapeshifter се разработва под Иновативни усъвършенствани концепции на НАСА (NIAC) програма. NIAC осигурява поетапно финансиране на напреднали, визионерски концепции, за да се възприемат футуристични идеи и да се подхранват към практичност. NIAC стои зад Подводница Титан , на Тритон Хопър , и други проекти.
Иновативните усъвършенствани концепции на НАСА (NIAC) също стои зад подводницата Titan (вляво) и Triton Hopper (вдясно). Кредити на изображението: Отляво: НАСА. Вдясно: НАСА/С. Олесен
Въпреки че Shapeshifter е само 3D отпечатана концептуална машина в момента, това е ясна индикация за посоката, която поема роботизираното изследване. Има гъвкавост в този подход, който е много подходящ за изследване на далечни места като Титан. Наред с тази гъвкавост на множество ботове е възможността за вид вградено резервиране: ако един кобот не работи или не работи по някаква причина, това няма да застраши непременно цялата мисия.
Shapeshifter не би бил сам на Титан. Това ще бъде част от по-голям дизайн на мисия, който включва кораб майка. Корабът-майка ще бъде на повърхността и може да служи като източник на енергия за Shapeshifter. Тъй като атмосферата на Титан е толкова гъста и мъглива и е толкова далеч от Слънцето, мисията до Титан вероятно ще бъде задвижвана от радиоизотопен топлинен генератор (RTG.) Малките коботи вероятно ще бъдат захранвани от батерии и ще се презареждат с RTG, носен на кораба майка.
Но по-малките коботи също биха поддържали кораба майка. Тъй като атмосферата на Титан е толкова гъста, полетът е по-лесен, отколкото тук, на Земята. Главният изследовател Али Ага казва, че коботите ще могат да работят заедно, за да повдигнат кораба майка и да го транспортират до нови места. Това само би допринесло за гъвкавостта на Shapeshifter.
„Често се случва някои от най-трудните места за достигане да са най-интересните от научна гледна точка, защото може би са най-младите или са в област, която не е добре характеризирана от орбита“, каза Джейсън Хофгартнер, ръководител на JPL учен за Shapeshifter. „Забележителната гъвкавост на Shapeshifter позволява достъп до всички тези научно завладяващи места.”
Ага изчислява, че 10 кобота могат лесно да вдигнат спускаем апарат с размерите Хюйгенс (приблизително 9 фута или 3 метра, широк) и внимателно го пренесете на различни места.
Мисията на НАСА Dragonfly до Титан ще се възползва от гъстата атмосфера на Луната, за да лети до различни места. На тази илюстрация дронът на хеликоптера Dragonfly се спуска към повърхността на Титан. Изображение: НАСА
НАСА вече обяви мисия до Титан със своя водно конче роторна машина. Dragonfly не може да плува, но може да лети до различни места и да прави измервания във въздуха, както и да извършва операции на повърхността. Този тип гъвкавост е идеален за изследване на Титан, а Shapeshifter е още по-гъвкав.
Твърде рано е да се каже дали Shapeshifter или нещо подобно ще бъде следващата планирана мисия до Титан. Но няма да е изненадващо, ако един ден робот, произлязъл от Shapeshifter, си проправи път около Титан, като лети, търкаля се и плува.
